SU988446A1 - Способ непрерывного лить металлов и сплавов - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии , в частности к непрерывному литью металлов.

Известен способ непрерывного литья заготовок круглого сечения, при котором кристаллизатору придают импульс·⁵ ное возвратно-вращательнрё движение, вокруг его.продольной оси с частотой в 5“20 раз больше и амплитудой в 10-30 раз меньше параметров основного .врзвратнд-в'ращатёльного движе-. ния £ 1}.

Известен способ непрерывного литья полых заготовок, например труб из ; серого чугуна, при котором за готовку для получения стабильности процесса периодически вытягивают из неподвижного кристаллизаторами}.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигав- ² мому результату является способ непрерывного литья металлов и сплавов путем поступательного перемещения вытягиваемого слитка, при котором слитку дополнительно придают возвратно- посту панельное движение с шагом

3-50 мм [31

Недостатком этого способа является неоднородность механических свойств и структуры по длине и сечению непрерывнолитой заготовки.

Цель изобретения - повышение степени однородности структуры и свойств по длине и сечению непрерывнолитых заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья металлов'и сплавов, включающему подачу расплава в ’Кристаллизатор и циклическое вытягивание заготовки, в период остановок цикла вытягивания заготовки производят удаление из него незатвердевшей части расплава в металлоприемник и последующее заполнение расплавом образовавшейся полости заготовки, при этом период времени . ЭН8446 4 удаления и заполнения расплава составляет 2-4 с с частотой раз за период остановки цикла.

На чертеже показана схема, поясняющая предлагаемый способ. ₅

Технологический процесс заключает· ся в следующем.

При заполнении металлоприемника 1 через заливочное отверстие 2 жидким металлом до уровня Ц расплав через -ю фильтровальную сетку 3 подается в кристаллизатор 4. Путем всасывания расплава вакуумной системой посредством вакуумемкости через патрубок 5 до уровня h2 производят слив жид- 15 кой лунки заготовки, после чего снимают разряжение в вакуумемкости, производя подъем расплава до уровня Гц. За это время в кристаллизаторе намерзает корочка определенной вели-, _м чины. В результате повторения 3~6 циклов в кристаллизаторе формируется слоистый профиль 6. После проведения нужного количества таких циклов производят вытяжку заготовки 7. ₂₅

Приведенный технологический процесс можно реализовать не применяя вакуумметод, используя, например, вытеснители или другие методы.

Частота сливов и наполнений жидкой лунки' заготовки должна составлять 3-6 раз в течение одного периода остановки цикла протяжки. В случае литья заготовок небольшого размера (ф<50 мм) целесообразно использовать не менее 3^_х приемов. При ко- ³⁵ личестве сливов и заполнений менее чем 3, степень однородности свойств и структуры по сечению и длине заготовки снижается. Применение шести сливов и наполнений дает положитель- ⁴⁰ ный эффект при литье заготовок с сечением более 50 мм. Превышение этого количества приводит к снижению производительности вытяжки.

Продолжительность каждого слива и наполнения составляет 2-4 с. Эти пределы обеспечивают стабильность техпроцесса. При времени меньше нижнего предела толщина намерзшей твер- ⁵⁰ дой фазы сравнительно невелика и степень однородности свойств и структуры снижается. Превышение времени больше врехнего предела приводит к окислению поверхности металла и воз- 55 можны неспаи слоев. Предлагаемый техпроцесс обеспечивает слоистое формирование заготовки в охлаждаемой зоне кристаллизатора, что исключает самоотжиг ее наружной поверхности, а это способствует повышению степени однородности свойств и структуры как по сечению профиля, так и по длине изделия.

Кроме того, процесс исключает полностью прорывы металла на выходе из кристаллизатора, что обеспечивает стабильность непрерывной вытяжки заготовки.

Пример. Чугун марки СЧ 21-40 при 1370°С заливают в металлоприемник 1 через заливочное отверстие 2 до уровня = 1200 мм. При этом расплав через фильтровальную сетку 3 подается в водоохлаждаемый кристаллизатор 4. Затем через 3 с сливают расплав из жидкой лунки путем всасывания его через патрубок 5 с помощью вакуумной системы с подключением к вакуумемкости с разрежением 80 мм рт.ст. до уровня = 200 мм. После этого сбрасывают разрежение в вакуумемкости, производят подъем расплава в металлоприемнике до прежнего уровня. При этом за время нахождения расплава в кристаллизаторе формируется корка заготовки толщиной 3,5 мм. После 6 циклов заполнения и сброса металла из кристаллизатора получают слоистый профиль, формирующий заготовку 7, которую вытягивают периодически из кристаллизатора. В результате реализации предлагаемого способа достигают практически однородные свойства и структуру заготовки, по длине и сечению ее профиля, на 20% снижается степень неоднородности по сравнению с известным способом.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа в цехе среднего литья за счет повышения степени однородности свойств и структуры непрерывнолитой заготовь ки на 20% повышения стабильности процесса и качества заготовки может составить 90 тыс. руб. в год.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к металлургии , в частности к непрерывному литью металлов. Известен способ непрерывного лить заготовок круглого сечени , при ко;тором кристаллизатору придают импуль ное возвратн6-враи(ательноё движение, вокруг его продольной оси с частотой в раз больше и амплитудой в 10-30 раз меньше параметров основного ;возвратнб-вращатёльног6 движе-, . Известен способ непрерывного лить полых заготовок, например труб из серого чугуна, при котором заготовку дл  получени  стабильности процесса периодически выт гивают из неподвижного кристаллизатора . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ непрерывного лить  металлов и сплавов путем поступательного перемещени  выт гиваемого слитка, при котором слитку дополнительно придают возвратно- поступательное движение с шагом 3-50 мм Сз1 Недостатком этого способа  вл етс  неоднородность механических свойств и структуры по длине и сечению непрерывнолитой заготовки. Цель изобретени  - повышение степени однородности структуры и свойств по длине и сечению непрерывнолитых заготовок. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу непрерывного лить  металлови сплавов, включающему подачу расплава в Кристаллизатор и циклическое выт гивание заготовки, в период остановок цикла выт гивани  заготовки прюизвод т удаление из него незатвердевшей части расплава в металлоприемник и последующее заполнение расплавом образовавшейс  полости заготовки, при этом период времени удалени  и заполнени  расплава составл ет 2-А с с частотой i-6 раз за период остановки цикла. На чертеже показана схема, 1по сн юща  предлагаемый способ. Технологический процесс заключае с  в следующем. При заполнении металлоприемника через заливочное отверстие 2 жидким металлом до уровн  bj расплав через фильтровальную сетку 3 подаетс  в кристаллизатор i. Путем всасывани  расплава вакуумной системой посредством вакуумемкости через патрубок до уровн  h/j производ т слив жидкой лунки заготовки, после чего снимают разр жение в вакуумемкости, производ  подъем расплава до уровн  h. За это врем  в кристаллизаторе намерзает корочка определенной вели чины. В результате повторени  циклов в кристаллизаторе формируетс  слоистый профиль 6. После проведени  нужного количества таких циклов производ т выт жку заготовки J. Приведенный технологический процесс можно реализовать не примен   вакуумметод, использу , например, вытеснители или другие методы. Частота сливов и наполнений жидкой лунки заготовки должна составл ть 3-6 раз в течение одного перио да остановки цикла прот жки. В случае лить  заготовок небольшого размера (ф$50 мм) целесообразно исполь зовать не менее 3-х приемов. При ко личестве сливов и заполнений менее чем 3, степень однородности свойств и структуры по сечению и длине заготовки снижаетс . Применение шести сливов и наполнений дает положитель ный эффект при литье заготовок с сечением более 50 мм. Превьшение эт го количества приводит к снижению производительности выт жки. Продолжительность каждого слива и наполнени  составл ет 2 с. Эти пределы обеспечивают стабильность техпроцесса. При времени меньше ниж него предела толщина намерзшей твер дой фазы сравнительно невелика и степень однородности свойств и стру туры снижаетс . Превьшение времени больше врехнего предела приводит к окислению поверхности металла и воз можны неспаи слоев. Предлагаемый те процесс обеспечивает слоистое формирование заготовки в охлаждаемой зоне кристаллизатора, что исключает самоотжиг ее наружной поверхности, а это способствует повышению степени однородности свойств и структуры как по сечению профил , так и по длине издели . , Кроме того, процесс исключает полностью прорывы металла на выходе из кристаллизатора, что обеспечивает стабильность непрерывной выт жки заготовки . Пример. Чугун марки СЧ при заливают в металлоприемник 1 через заливочное отверстие 2 до уровн  Ь) 1200 мм. При этом расплав через фильтровальную сетку 3 подаетс  в водоохлаждаемый кристаллизатор А. Затем через 3 с сливают расплав из жидкой лунки путем всасывани  его через .патрубок 5 с помощью вакуумной системы с подключением к вакуумемкости с разрежением 80 мм рт.ст. до уровн  Ъ 200 мм. После этого сбрасывают разрежение в вакуумемкости , производ т подъем расплава в металлоприемнике до прежнего уровн . При этом за врем  нахождени  расплава в кристаллизаторе формируетс  корка заготовки толщиной 3,5 мм. После 6 циклов заполнени  и сброса металла из кристаллизатора получают слоистый профиль, формирующий заготовку 7j которую выт гивают периодически из кристаллизатора. В результате реализации предлагаемого способа достигают практически однородные свойства и структуру заготовки, по длине и сечению ее профил , на 2Q% снижаетс  степень неоднородности по сравнению с известным способом. Ожидаемый экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа в цехе среднего лить  за счет повышени  степени однородности свойств и структуры непрерывнолитой заготовки на 20 повышени  стабильности процесса и качества заготовки мЬжет составить 90 тыс. руб. в год. Формула изобретени  Способ непрерывного лить  металлов и сплавов, включающий подачу расплава в кристаллизатор и циклическое выт гивание заготовки, о тличающийс  Тем, что, с целью повышени  степени однородноети структуры и CBoftctB по длине и сечению непрерывнолитых заготовок, в период остановок цикла выт гивани  заготовки производ т удаление из нее незатвердевшей части расплава в металлоприемник и последующее заполнение расплавом образовавшейс  порос ти заготовки, при этом период времени удалени  и заполнени  расплава составл ет 2- с с частотой Зб раз за период остановки цикла. , 988 5 fO 14б6 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № tt52 13. кл. В 22 D П/00, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № e tyose, кл. В 22 D 11/00, 1976
3. 3. Авторское свидетельство СССР ff 515578, кл В 22 D 11/00, 1972.